Реферат на тему вентильный двигатель

Сигизмунд

Таким образом, основные проблемы, связанные с построением бездатчикового векторного электропривода заключаются в следующем [17]:. Процесс линеаризации аналогичен процессу модуляции. Распространенными вариантами работы ключей инвертора трехфазного ВД является два: 1 - градусная коммутация, то есть в пределах периода градусов каждый ключ работает градусов. Отсюда вытекает соотношение между частотой модулирующего сигнала и несущей, при которой процесс модуляции будет осуществлен без существенных искажений. Более высокий КПД и соsц, то есть меньшие потери, позволяют для фиксированной мощности спроектировать двигатель меньших размеров по сравнению с АД. Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т. Достоинства: 1 высокая надежность [11,15], простота и малая стоимость [15].

В маломощных ВД, в которых реакция якоря проявляется мало, это не ведет к значительным погрешностям. В мощных ВД угол нагрузки может достигать эл.

Дипломная работа сестринское дело по хирургии45 %
Контрольная работа причастие как часть речи87 %

Благодаря этому микросхемы могут быть встроены в рабочий зазор [9]. При реферат на тему вентильный двигатель магнито- и фотодиодов, следует учитывать, что они обладают большим внутренним сопротивлением в открытом состоянии и термонестабильны [11].

В настоящее время в системах, где наличие явновыраженного ДПР приводит к снижению надежности и экономичности электропривода, применяются бездатчиковые способы управления, основанные на обработке сигналов фазных или линейных ЭДС.

Причем, измерение ЭДС производится в перерывах питания в обесточенной фазе. Основная функция: обработка сигналов, поступающих с различных датчиков, включая датчики положения ротора, и формирование сигнала управляющего напряжения, поступающего на базы транзисторов или на управляющий электрод тиристора.

Чтобы динамические потери в ключах были минимальны, управляющий импульс должен быть прямоугольной формы. Угол может регулироваться в зависимости от скорости вращения.

Вентильные двигатели

В частности, задача может состоять в преобразовании сигнала длительностью эл. Рассмотрим уравнение электрического равновесия ВД. Без учета падения напряжения в полупроводниковых элементах инвертора напряжение питания будет равно линейному напряжению подключенных фаз, например:.

То есть ток при пуске и на малых частотах вращения определяется в основном значением фазного сопротивления Rф. Следует отметить, что с целью обеспечения высокого КПД при проектировании двигателя стремятся выполнить реферат на тему вентильный двигатель якоря с малым активным сопротивлением [22]. В итоге реферат на тему вентильный двигатель ток, возникающий при прямом пуске, может в 5 и более раз превышать номинальный ток двигателя [15]. Между тем для разгона двигателя в нормальных условиях обычно бывает достаточна кратность пускового момента а следовательно и тока [15].

Это приводит к неоправданному увеличению габаритных размеров коммутатора и его стоимости. При запуске мощного двигателя из-за больших пусковых токов в сети падает напряжение, что нарушает работу других потребителей [18].

Это может быть необходимо, когда малым частотам вращения соответствует большой момент сопротивления работа на низких температурах, использование механизмов с опорами скольжения и т.

За время пуска к фазам двигателя подается неполное напряжение. Например, напряжение за время пуска может изменяться таким образом, чтобы ток двигателя не превышал был равен предельно допустимому значению току ограничения :. Вентильный электродвигатель является аналогом коллекторного двигателя постоянного тока и к нему применимы все способы регулирования, применяемые при регулировании ДПТ.

Большинство положений, приведенных при рассмотрении способов регулирования частоты вращения в Разделе 2. ВД, как и другие двигатели, проектируется на максимальное напряжение питания. То есть напряжение можно изменять лишь в сторону уменьшения от его номинального значения и, как следствие, частота вращения при этом способе также может регулироваться только в сторону уменьшения. В качестве ШИП может выступать импульсный регулятор напряжения, включенный в цепь постоянного тока амплитудное управление рис.

Наличие дополнительного РН усложняет реализацию. Поэтому чаще регулирование осуществляется путем воздействия на управляющие цепи коммутатора, реализуя импульсное регулирование. Схема управления инвертором при этом несколько усложняется, потери в коммутаторе возрастают [19]. Регулирующим элементом ШИП является ключ транзисторкоторый с большой частотой кГц коммутируется включается и выключается.

При использовании ШИМ ключ инвертора в пределах разрешенного интервала на включение по сигналу от ДПР включен не постоянно, а периодически.

Введение отрицательного гистерезиса b. Позволяет достаточно точно измерять нагрузку на привод пропорциональную току и оптимизировать режим работы. Расчет преобразовательного трансформатора……………………

Изменение напряжения достигается изменением времени включенного состояния ключа в рамках каждого периода. Характеристикой является скважность. Сигнал генерируется аналоговым компаратором, на отрицательный вход которого подаёся опорный сигнал в виде "пилы" или реферат на тему вентильный двигатель, а на положительный -- собственно сам модулируемый непрерывный аналоговый сигнал. Частота импульсов соответствует частоте "зубъев" пилы. Ту часть периода, когда входной сигнал выше опорного, на выходе получается единица, ниже -- нуль [13].

Частота переключения ключей инвертора при ШИМе несущая частота существенно выше выходной частоты инвертора частоты модуляциипоэтому в спектре выходного напряжения кроме основной гармоники присутствуют лишь гармоники весьма высокого порядка, которые легко отфильтровываются индуктивностями двигателя [20]. При постоянной частоте коммутации изменение напряжения, подаваемого на вход инвертора для схемы а, рис. При этом, регулирование частоты вращения производится путем изменения ее заданного значения соответствует Uуза стабилизация частоты вращения осуществляется автоматически: управляющий сигнал формируется исходя из сравнения сигнала Uуз поддерживаемое значение частоты вращения и текущего значения частоты вращения обозначено Uу.

При пуске значение тока ограничения также задается в виде Uуз, а изменение напряжения, подаваемого на фазы, происходит по результатам сравнения этого значения с текущим значением тока обозначено Uу I.

Вентильные двигатели

При превышении током в обмотке якоря заданного значения транзисторы коммутатора ВД и в рф реферат несмотря на разрешающий сигнал, поступающий с ДПР. Ток в обмотке якоря начинает уменьшаться. При снижении тока до нижнего порогового значения транзисторы вновь открываются.

По мере разгона ротора ЭДС вращения увеличивается и при некоторой частоте вращения, ниже номинальной, ток становится меньше верхнего порогового уровня. С этого момента система токоограничения не влияет на коммутатор, автокоммутация продолжается по сигналам ДПР, а запуск продолжается по естественной механической характеристике [22].

Аналогично производится ограничение тока в установившихся режимах при работе на малых скоростях вращения. ВД, как и другие двигатели, проектируется на максимальный магнитный поток в номинальном режиме. То есть магнитный поток можно изменять лишь в сторону уменьшения от номинального значения и, как следствие, частота вращения при этом способе может регулироваться только в сторону увеличения.

Теоретически в коллекторном ДПТ этот способ мог бы быть реализован путем изменения положения щеток. Практически это осуществить затруднительно и потому для коллекторных ДПТ такой способ не используется. В соответствии с 6 значение ЭДС определяется магнитным потоком, а значит положением полюсов ротора ВД. Момент начала протекания тока соответствует включению ключа инвертора, подключающего эту фазу к источнику питания.

Это подключение может быть осуществлено при различном положении ротора. За угол включения фазы будем принимать угол, отмеряемый от начала положительного полупериода ЭДС до начала протекания в этой фазе тока откладывается в сторону поворота ротора. Нейтральной коммутацией при управлении ВД называют случай, когда при градусной коммутации угол включения фазы равен 30 градусов рис. В литературе встречается понятие "угол опережения" обозначим его в0.

Этот угол отсчитывается от положения нейтральной коммутации в сторону, противоположную повороту ротора. Реферат на тему вентильный двигатель положение кривых ЭДС холостого хода и фазного тока в разных источниках характеризуется разными углами.

Мы отметим два варианта: угол между началом положительного полупериода ЭДС и тока и так называемый угол опережения включения катушек на статоре по отношению к положению ротора. Этот угол отсчитывается от нейтральной коммутации в сторону более ранних времен рис. При необходимости реализации большого диапазона регулирования частоты вращения или при необходимости стабилизации частоты вращения в большом диапазоне изменения момента нагрузки применяют комбинированные способы управления, основанные на использовании двух а то и трех реферат на тему вентильный двигатель, перечисленных в п.

При возрастании момента на валу двигателя скорость можно поддерживать постоянной за счет увеличения напряжения.

  • Усилиями ученых удалось довести температуру эксплуатации таких магнитов до рабочей температуры механизма, а нанесение коррозионно-стойких покрытий позволило продлить их срок службы на все время работы электропривода.
  • Значительное распространение находят электротермические установки, а также вентильные преобразователи, служащие для преобразования переменного тока в постоянный.
  • Когда магниты находятся от сердечника на удаленном расстоянии, он не насыщен и его обмотка обладает большим индуктивным сопротивлением 9.
  • Категории : Электромеханика Электрические машины Электродвигатели.
  • А если там не нахожу то уже на referat.
  • Переход от трёхфазной системы координат к двухфазной и обратно выполняется с помощью формул преобразования координат.
  • Этот эффект проявляется следующим образом: если пластину из проводникового или полупроводникового материала поместить в магнитное поле с напряженностью Н и пропустить через нее ток, то в ней возникает электрическое поле в направлении, перпендикулярном векторам напряженности и тока.

В этом случае можно использовать дополнительный канал управления моментом - за счет изменения угла включения фазы угла опережения. Уменьшение угла включения фазы увеличение угла опережения приведет к изменению положения механической характеристики и обеспечению возможности регулирования или стабилизации скорости рис, реферат на тему вентильный двигатель. Стоит заметить, что введение отрицательных углов включения фазы больших углов опережения сопряжен с увеличением потерь и ухудшением КПД двигателя.

Пример схемы ВД при совместном управлении по напряжению и углу включению фазы приведен на рис. Как только сигнал на выходе регулятора тока РТ достигает своего максимума Uмакс, а его дальнейшее увеличение будет невозможно из-за наличия "зоны насыщения", сигнал на выходе системы управления также достигнет своего предельного значения.

При управлении в режиме широтно-импульсного регулирования это будет означать, что ключи работают со скважностью 1. В этом случае сигнал Uмакс, соответствующий выходу регулятора РТ в зону насыщения подается на пороговый орган ПО1, который дает разрешение на вступление в работу регулятора угла включения, который начинает уменьшать этот угол увеличивать угол опереженияза счет чего увеличивается момент двигателя и обеспечивается поддержание заданного уровня реферат.

В зависимости от того, какой сигнал при установившемся процессе меняется - Щз или Щ - речь идет о регулировании скорости или о стабилизации скорости. Алгоритмы векторного управления широко используются в асинхронном электроприводе и вентильных двигателях.

Поэтому управление по току Id может проводиться двумя способами:. Напряжение питания обмоток двигателя формируется в зависимости от положения ротора. Если в двигателях постоянного тока для этой цели использовался коллектор, то в вентильном двигателе его функцию выполняет полупроводниковый коммутатор. Основным отличием ВД от синхронного двигателя является его самосинхронизация с помощью ДПР, в результате чего у ВД частота вращения поля пропорциональна частоте вращения ротора, которая зависит от напряжения питания.

Статор имеет традиционную конструкцию и похож на статор асинхронной машины. Он состоит из корпуса, сердечника реферат на тему вентильный двигатель электротехнической стали и медной обмотки уложенной в пазы по периметру сердечника. Количество обмоток определяет количество фаз двигателя.

Обычно это трехфазные, реже четырехфазные двигатели. По способу укладки витков в обмотки статора различают двигатели имеющие обратную электродвижущую силу трапецеидальной и синусоидальной формы.

По способу питания фазный электрический ток в соответствующих типах двигателя также изменяется трапецеидально или синусоидально. Ротор изготавливается с использованием постоянных магнитов и имеет обычно от двух до восьми пар полюсов с чередованием северного и южного полюсов.

Вначале использовались ферритовые магниты для изготовления ротора. Они распространены и дешевы, но им присущ недостаток в виде низкого уровня магнитной индукции. Сейчас получают популярность магниты редкоземельных сплавов, так как они позволяют получить высокий уровень магнитной индукции и уменьшить размер ротора.

В двигателях большой мощности вместо постоянного магнита на роторе используется электромагнит. Напряжение питания к нему подается через контактные кольца установленные на роторе. Датчик положения ротора ДПР реализует обратную связь по положению ротора, выполняет ту же функцию, что реферат на тему вентильный двигатель коллектор в двигателе постоянного тока. Его работа может быть основана на разных принципах — фотоэлектрический, индуктивный, на эффекте Холла, и т.

Наибольшую популярность приобрели датчики Холла и фотоэлектрические, так как они практически безынерционны и позволяют избавиться от запаздывания в канале обратной связи по положению ротора. Фотоэлектрический датчик, в классическом виде, содержит три неподвижных фотоприемника, которые поочередно закрываются шторкой вращающейся синхронно с ротором. Двоичный код, получаемый с ДПР, фиксирует шесть различных положений ротора. Реферат на тему вентильный двигатель датчиков преобразуются управляющим устройством в комбинацию управляющих импульсов, которые управляют силовыми ключами, так, что в каждый такт фазу работы двигателя включены два ключа и к сети подключены последовательно две из трех обмоток якоря.

Обмотки якоря U, V, W расположены на статоре со сдвигом на и их начала и двигатель соединены так, что при переключении ключей создается вращающееся магнитное поле. Условное обозначение двигателя серии ДВУ: ДВУ — двигатель вентильный управляемый, где — диаметр окружности расположения центров отверстий на крепительном фланце; М—условная длина сердечника статора.

Для осуществления автоматического регулирования необходимо измерить сигнал обратной связи, затем этот результат в виде напряжения сравнить произвести алгебраическое суммирование с заданным в виде напряжения значением регулируемой величины и направить результат сравнения регулируемому объекту. Обычно энергии измерительного органа оказывается недостаточно для воздействия на объект регулирования, поэтому возникает необходимость тему вентильный применении усилительного устройства.

Регулятор тока якоря получает на вход двигатель задания с выхода регулятора скорости и сигнал обратной связи с выхода датчика тока. На выходе он формирует напряжение управления. Сигнал обратной связи по току снимается с датчика на основе трансформаторов тока, установленных на стороне переменного тока. Датчик тока осуществляет гальваническое разделение цепей управления от главных цепей и усиление по напряжению. Установка задания на переключение соответствующих пар транзисторов в зависимости от разности сигналов задания тока и обратной связи по току.

В системах подчиненного регулирования выходной сигнал регулятора скорости является сигналом задания тока для регулятора тока. Ограничение сигнала допустимым значением, которое может зависеть от значения потока двигателя Ф. Для обеспечения желаемых динамических характеристик привода примем в качестве регулирующих устройств в контуре тока релейные элементы на каждую фазу двигателя.

Используя безынерционные свойства реле, можно настроить систему регулирования на предельное быстродействие, зависящее от параметров контура скорости. Наличие релейных элементов приводит в существенной нелинейности всей системы в целом. Если не принять соответствующих предосторожностей, то автоколебания, возникающие в релейной автоматической системе, приводят к столь значительному изменению выходной величины линейной части, что релейная система становится неработоспособной.

Для уменьшения изменения выходной величины необходимо либо устранить автоколебания, темы курсовых работ по английской литературе увеличить частоту возможных автоколебаний. Последнее следует из того, что модуль частотной характеристики линейной части системы обычно с ростом частоты стремится к нулю и, следовательно, чем выше будет частота автоколебаний, тем будет меньше изменение выходной величины [2].

В связи с этим важное значение приобретают способы увеличения частоты колебаний или, если это возможно, устранения этих колебаний.

Реферат на тему вентильный двигатель 5418320

Уменьшение гистерезиса b реле. При этом прямая —bпараллельная оси абсцисс, приближается к действительной оси, точка пересечения частотной характеристики релейной автоматической системы и прямой b смещается вверх. Увеличивается частота автоколебаний, уменьшается их амплитуда. Введение отрицательного гистерезиса b. Изменяется направление переключений, прямая —b пройдет выше оси абсцисс, частоты автоколебаний увеличиваются.

Уменьшение электромеханической постоянной времени.

Применяя соответствующие обратные связи, можно изменять параметры линейной части системы, а следовательно, и частоту возможных автоколебаний. Если этим двигателям с помощью управляемых полупроводниковых средств придать свойства бесколлекторного двигателя постоянного тока, то могут быть использованы простые структуры управления электропривода постоянного тока, обеспечивающие высокие регулировочные свойства и динамические показатели [1]. Вентильный двигатель — двигатель, в котором коммутация секций фаз обмотки статора якоря осуществляется с помощью полупроводникового коммутатора, управляемого сигналами, позволяющими выявить положение ротора по отношению к статору [2].

Таким образом, преимущества вентильных двигателей с электронными системами управления объединяют в себе лучшие качества бесконтактных двигателей и двигателей постоянного тока, а часто и превосходят. В связи с этими преимуществами вентильные двигатели вытесняют двигатели постоянного тока с традиционных им сфер применения. Бесконтактные бесщеточные двигатели постоянного тока БДПТв англоязычной литературе называемые "brushless DC motors", в которых конструкция синхронной машины магнитоэлектрического возбуждения, то есть геометрическое расположение витков обмотки якоря на статоре и постоянных магнитов на роторе, обуславливает фазные ЭДС вращения трапецеидальной формы.

Бесконтактные двигатели переменного тока — "permanent-magnet brushless AC motors", фазные ЭДС, вращения которых реферат на тему вентильный двигатель синусоидальный характер. Именно такие системы чаще всего называют вентильными двигателями — ВД.

[TRANSLIT]

По принципу действия БДПТ представляет собой обращенную машину постоянного тока с магнитоэлектрическим индуктором на роторе и обмоткой якоря на статоре, функции щеточно-коллекторного узла в которой выполняет полупроводниковый коммутатор, питающий обмотку якоря и переключающийся в функции положения ротора.

Наиболее часто используются БДПТ с трехфазной обмоткой на статоре. Статор трехфазного БДПТ идентичен статору асинхронного двигателя. Такую корректировку частоты вращения погружного асинхронного двигателя можно произвести с помощью специального регулятора частоты, выпускаемого как в виде отдельного блока, так и встроенного в специальную станцию управления. Однако широкого распространения регуляторы частоты вращения ПЭД в России до настоящего времени Значительное распространение находят электротермические установки, а также вентильные преобразователи, служащие для преобразования переменного тока в постоянный.

Постоянный ток на промышленных предприятиях применяется для питания двигателей постоянного тока, для электролиза, в гальванических процессах, при некоторых видах сварки и т.

Электродвигатели применяются в приводах различных производственных механизмов Дементьев Томский политехнический университет E mail: dementiev mail Показана возможность обеспечения Вентильно -индукторного электропривода на базе современного оборудования.

Реферат на тему вентильный двигатель — поиск инвестиций для реализации проекта. Введение Современный электропривод представляет собой конструктивное единство электромеханического преобразователя энергии двигателясилового преобразователя с системой управления.

Он обеспечивает преобразование электрической энергии Высшие гармоники оказывают отрицательное влияние на работу промышленных электросетей, системы автоматики, телемеханики и связи, уменьшают надежность и срок службы электрооборудования.

ВД, как и другие двигатели, проектируется на максимальный магнитный поток в номинальном режиме. Гальваномагнитными называются явления, связанные с воздействием магнитного поля на электрические свойства проводников и полупроводников с током.

Поэтому внедрение вентильного электропривода и электротехнологии, сопровождающееся появлением значительных искажений напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий, обусловило возникновение новой научно-технической проблемы — проблемы высших гармоник и электромагнитной ТР Кривошапкин С.

А Проверил: Попов Г. Якутск Содержание. Введение…………………………………………………………………… Электропривод насосных установок в геологоразведке………………… Способы регулирования скорости асинхронного двигателя …………. Режим работы насоса — длительный. Схема должна предусматривать электрическое торможение при переходе на пониженную скорость и остановке.

Содержание работы 2.

Реферат на тему вентильный двигатель 7198

Выбрать насос. Рассчитать характеристики насоса, соответствующие минимальной и максимальной производительности. Обосновать и выбрать схему каскада.

Реферат на тему вентильный двигатель 9743

Рассчитать мощность и выбрать двигатель по каталогу для работы в Проблема электромагнитной совместимости промышленных ЭП с питающей сетью остро возникла в связи с широким использованием мощных вентильных преобразователей, дуговых сталеплавильных вентильный двигатель, сварочных установок, которые при всей своей вентильный двигатель и технологической эффективности оказывают отрицательное влияние на КЭ.

Бытовые ЭП, как и промышленные, также должны иметь электромагнитную В дополнение к вышесказанному можно добавить, в настоящее время погружные одновинтовые насосы применяются в основном в составе установок для добычи нефти поверхностным приводом, а сдвоенные насосы — в составе установок с приводом от погружного двигателя.

Анализ схем относительного движения рабочих органов Согласно классификации, представленной на рис 2. Оглавление Введение 7 Глава 1. Тенденции развития систем управления электроприводом 8 1.

Назначение и виды электроприводов 8 1. Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателем 11 1. Типовые структуры перспективных систем управления приводами переменного тока 14 1. Преимущества вентильный двигатель электроприводов 18 1. Механическая и регулировочная характеристики вентильного двигателя линейны и идентичны механической и регулировочной характеристикам электродвигателя постоянного тока.

Как и электродвигатели постоянного тока, вентильные двигатели работают от сети постоянного тока. Фазные токи вентильного двигателя имеют синусоидальную форму. Как правило, в качестве усилителя мощности применяется автономный инвертор напряжения с широтно-импульсной модуляцией ШИМ. Вентильный двигатель следует отличать от бесколлекторного двигателя постоянного тока БДПТкоторый имеет трапецеидальное распределение магнитного поля в зазоре и характеризуется прямоугольной формой фазных напряжений.

В русскоязычной литературе двигатель называют вентильным, если противо- ЭДС управляемой синхронной машины синусоидальная, а бесколлекторным двигателем постоянного тока, если противо-ЭДС трапецеидальная. Стоит отметить, что аббревиатура PMSM в англоязычной литературе чаще используется для обозначения самих синхронных машин с постоянными магнитами и с синусоидальной формой фазных противо-ЭДС, в то время как аббревиатура BLDC аналогична русской аббревиатуре БДПТ и относится к двигателям с трапецеидальной формой противо-ЭДС если иная форма не оговорена специально.

Вообще говоря, вентильный двигатель не является электрической машиной в традиционном понимании, эссе быть педагогом значит его проблематика затрагивает ряд вопросов, связанных с теорией электропривода и систем автоматического управления : структурная организация, использование датчиков и электронных компонентов, а также программное обеспечение.

Вентильные двигатели, сочетающие в себе надёжность машин переменного тока с хорошей управляемостью машин постоянного тока, являются альтернативой двигателям постоянного тока, которые характеризуются рядом изъянов, связанных со ЩКУтаких как искрение, помехи, износ щёток, плохой теплоотвод якоря и пр. Двигатель состоит из постоянного магнита - роторавращающегося в магнитном поле катушек статорапо которым проходит ток, коммутируемый ключами вентилямиуправляемыми микроконтроллером.

Микроконтроллер переключает катушки таким реферат, чтобы взаимодействие их поля с полем ротора создавало крутящий момент при любом его положении. Синхронный двигатель в составе вентильного двигателя часто называют синхронным электромеханическим преобразователем СЭМП. Как правило, электронная часть ВД коммутирует фазы статора синхронной машины так, чтобы вектор магнитного потока статора был ортогонален вектору магнитного потока ротора т.

При соблюдении ортогональности потоков статора и ротора обеспечивается поддержание максимального вращающего момента ВД в условиях изменения частоты вращения, что предотвращает выпадение ротора тему синхронизма и обеспечивает работу синхронной машины с максимально возможным для неё КПД.

Для определения текущего положения потока ротора вместо датчика положения ротора могут использоваться токовые датчики косвенное измерение положения. Электронная часть современного ВД содержит микроконтроллер и транзисторный моста для формирования фазных токов используется принцип широтно-импульсной модуляции ШИМ. Микроконтроллер отслеживает соблюдение заданных законов управления, а также производит диагностику системы и её программную защиту от аварийных ситуаций.

Иногда датчик положения ротора отсутствует, а положение оценивается системой управления по измерениям токовых датчиков с помощью наблюдателей т.